Floriografia, lepiej znana jako język kwiatów, nie odnosi się do metody komunikacji między roślinami. Jest to raczej praktyka z epoki wiktoriańskiej polegająca na obdarowywaniu się ułożonymi kwiatami w celu przekazania zakodowanej wiadomości: czerwona róża za miłość, biały tulipan za przebaczenie – rzeczy, z którymi warto się zapoznać w nadchodzące Walentynki.
Długo przed tym idyllicznym okresem floriografii stał szczególnie symboliczny kwiat: niebieska róża.
Błękitne róże pojawiały się w wielu kulturach, by oznaczać coś niemożliwego, nieistniejący obiekt. Mimo wielu zachwycających kolorów, jakie może przybierać róża, od głębokiej czerwieni po kremowy beż, róża w kolorze niebieskim nie występuje w naturze. Rodzina roślin Rosaceae, do której należą róże, nie jest zdolna do wytwarzania antocyjanu, pigmentu odpowiedzialnego za nadawanie niebieskiego koloru innym roślinom, takim jak fiołki. Ku wielowiekowej zmartwieniu ogrodników, bez genu zdolnego do produkcji tego pigmentu, żadna ilość selektywnej hodowli nie mogła nigdy dać początek niebieskiej róży. Jednak dzięki lepszemu zrozumieniu biologii molekularnej róż, w połączeniu z zastosowaniem technik inżynierii genetycznej, to szczególne zadanie „niebieskiej róży” może być wkrótce osiągalne.
W ciągu ostatnich kilku dekad miały miejsce dwa znaczące przełomy biotechnologiczne związane z tworzeniem niebieskiej róży. Pierwsza i najbardziej udana historia pochodzi od Suntory, japońskiej firmy dystrybucyjnej, zanurzającej palce w sferze biotechnologii. Początkowym zadaniem było wyizolowanie kilku genów odpowiedzialnych za specyficzną niebieską antocyjaninę. Po latach starań udało się wprowadzić te geny do róży, ale trzeba było rozwiązać dwa problemy.
Po pierwsze, należało zająć się prawnymi i etycznymi przeszkodami związanymi z pracą z organizmem genetycznie zmodyfikowanym, czyli GMO, i wprowadzaniem go na rynek. Jest to temat, o którym większość ludzi wie, ale zazwyczaj w kontekście rzeczy, które są wykonane do konsumpcji. Biorąc pod uwagę, że największe argumenty przeciwko GMO zwykle pochodzą z punktu widzenia bezpieczeństwa żywności, czy coś stworzonego wyłącznie dla estetycznego uznania musiałoby przejść przez te same przeszkody? Protokół z Kartageny w sprawie bezpieczeństwa biologicznego jest umową międzynarodową, która nakazuje obchodzenie się i stosowanie wszelkich GMO niezależnie od ich przeznaczenia. W przypadku niebieskich róż, oznaczało to zapewnienie, że nie było żadnych złych skutków dla populacji owadów, i zapobieganie rozprzestrzenianiu się przeszczepionych genów poprzez zapylanie krzyżowe z innymi roślinami.
Drugim problemem, przed którym stanęli naukowcy, była długowieczność samego pigmentu. Nawet jeśli róże były zdolne do wytwarzania antocyjanów, niekoniecznie utrzymywały niebieski kolor. Ze względu na miejsce gromadzenia się pigmentu w komórce, odpowiednie pH mogło zmienić odcień niebieskiego na bardziej różowy. Podobne zjawisko zaobserwowano u hortensji, w zależności od pH i jonów metali dostępnych w glebie!
Po przeprowadzeniu eksperymentów z kilkoma kombinacjami ekspresji genów w ponad 40 odmianach róż, powstała stabilna linia transgeniczna znana jako Applause Blue Rose firmy Suntry. Odmiana ta zapowiadana jest jako pierwsza „niebieska róża”, ale ze względu na formowanie i rozmieszczenie pigmentów, wydaje się ona raczej fioletowa niż lazurowa jak dzienne niebo. Chociaż nie jest to dokładnie pożądany kolor, jest on wciąż wyjątkowy w porównaniu z innymi naturalnie uformowanymi różami i cieszy się ogromną popularnością.
Drugim biotechnologicznym postępem w kierunku niebieskich róż jest pobieżna praca proof-of-concept opublikowana w sierpniu 2019 roku w ACS Synthetic Biology. W tej pracy, zamiast używać inżynierii genetycznej do zmiany szlaków pigmentowych, przyjrzano się enzymom bakteryjnym. Konstrukt został wykonany w Agrobacterium, bakterii zdolnej do przenikania do roślin. Bakteria ta wyraża enzym, który przekształca L-glutaminę, aminokwas używany zarówno przez rośliny jak i zwierzęta do budowy białek, w niebieski pigment indygoidynę. Wstępne próby tego okazały się skuteczne, a wprowadzenie bakterii do pąka kwiatu zaowocowało pojawieniem się niebieskich płatków.
Pomimo, że wyniki te nie są uderzającym kolorem pełnego kwiatu widzianym w odmianie Applause, zapewniają znacznie bardziej niebieski odcień i budują ramy dla tego, na co naukowcy mają nadzieję, że będzie to przełom w rolnictwie kwiatowym. Jako taka, niebieska róża może oznaczać „niemożliwe” w języku kwiatów, ale cytując Vanna Bonta, „’Niemożliwe’ nie jest terminem naukowym.”
O autorze
Jeremy Duke jest doktorantem biochemii i biologii molekularnej na UGA, skupiającym się na rozwoju szczepionek glikokoniugatowych. Ma cudownie eklektyczny gust muzyczny, lubi tworzyć kostiumy i czytać, kiedy nie ma pipety w ręku. Można się z nim skontaktować pod adresem [email protected]. Więcej od Jeremy Duke.
